肝细胞肝癌TAE前后血清HIF- 1α、VEGF表达与疗效的相关性研究

戴峰，张秀明，陈骏，朱西琪，胡亮

(1.东南大学附属南京第二医院 放射科，江苏 南京 210003； 2.江苏省肿瘤医院 放射科，江苏 南京 210009； 3.东南大学附属南京第二医院 肝胆外科，江苏 南京 210003)



·论 著·

肝细胞肝癌TAE前后血清HIF- 1α、VEGF表达与疗效的相关性研究

戴峰1，张秀明2，陈骏2，朱西琪1，胡亮3

(1.东南大学附属南京第二医院 放射科，江苏 南京 210003； 2.江苏省肿瘤医院 放射科，江苏 南京 210009； 3.东南大学附属南京第二医院 肝胆外科，江苏 南京 210003)

目的:探讨肝细胞肝癌(HCC)经肝动脉栓塞(TAE)治疗前后血清乏氧诱导因子- 1α(HIF- 1α)、血管内皮生成因子(VEGF)的表达及其与疗效的相关性。方法:2015年1月至2015年12月首诊HCC并行TAE 36例，分别在TAE前1 d、TAE后3 d和1个月采集血清并行酶联免疫吸附试验(ELISA)测定血清HIF- 1α和VEGF。根据TAE治疗后1个月复查疗效结果，将HCC患者分为完全缓解组与部分缓解+疾病稳定+进展组。结果:TAE前1 d血清HIF- 1α和VEGF值分别为(136.56±69.36)和(287.83±125.74)ρg·ml-1，TAE后3 d分别为(325.15±36.21)和(395.17±98.36)ρg·ml-1，均显著高于TAE治疗前(P<0.05)。TAE后1个月，完全缓解组血清HIF- 1α和VEGF值均低于部分缓解+疾病稳定+进展组(P<0.05)。血清HIF- 1α、VEGF表达与疗效呈正相关(r=0.69，P<0.05)。结论:HCC患者TAE后短期内血清HIF- 1α与VEGF均呈高表达，TAE后1个月血清HIF- 1α及VEGF表达与疗效呈正相关。

肝细胞肝癌； 经肝动脉栓塞术； 乏氧诱导因子- 1α； 血管内皮生长因子

肝细胞肝癌(hepatocellular carcinoma，HCC)占原发性肝癌的85%，是致死率位居第三的恶性肿瘤[1]。由于起病隐匿，仅有10%～15%的HCC患者能早期确诊，给予积极的外科切除、肝移植等根治性治疗[2]。90%的HCC组织由肝动脉供血滋养，因此通过滋养动脉注入栓塞剂诱导肿瘤组织缺氧坏死的肝动脉栓塞术(transcatheterarterial embolization，TAE)被广泛应用于临床治疗，其能有效抑制肿瘤生长，并提高HCC患者的生存率[3]。

然而TAE术后的高复发率和转移率常常影响HCC患者中长期疗效，其最主要原因是栓塞后缺氧所诱导的肿瘤血管生成。乏氧诱导因子- 1α(hypoxia inducible factor- 1α，HIF- 1α)作为肿瘤乏氧微环境状态下重要的转录因子，调控多种缺氧反应元件，其中最主要的是肿瘤血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)[4]。Virmani等[5]研究发现，VX2兔TAE后残存肿瘤组织内HIF- 1α和VEGF蛋白表达水平明显高于正常对照组，证实HIF- 1α通过调控VEGF转录促使肿瘤血管生成。本研究拟观测HCC患者TAE治疗前后血清HIF- 1α、VEGF的表达水平及其与疗效的相关性，分析HIF- 1α和VEGF是否可以作为HCC患者TAE疗效评估的预测因子。

1 资料与方法

1.1 临床资料

收集2015年1月至2015年12月东南大学附属第二医院介入放射科首诊HCC行TAE治疗患者36例，男27例，女9例，年龄31～78岁，中位年龄47.6岁，所有HCC患者临床诊断标准符合原发性肝癌诊疗规范2011版。临床影像学检查肿瘤平均直径(5.36±3.72)cm(直径范围2.3～13.6 cm)。肝功能储备Child- Pugh A级28例(77.8%)，B级8例(22.2%)。按世界卫生组织实体瘤近期疗法评分(即TAE治疗后随访肿瘤体积和血清甲胎蛋白指标)分为：完全缓解(complete response，CR)、部分缓解(partial response，PR)、疾病稳定(stable disease，SD)和疾病进展(progressive disease，PD)。所有患者签署了知情同意书，并获得东南大学附属第二医院伦理委员会同意。

1.2 TAE操作步骤

在数字减影血管DSA造影机(Angiostar Plus，Siemens，Germany)监视下，行股动脉Seldinger穿刺插管，分别选择至腹腔干和肠系膜上动脉造影，观察肝脏内HCC病灶供血情况。然后引入2.7 F微导管(Progreat，Terumo，Japan)超选至病灶供血动脉，造影证实后给予超液化碘化油(Ultra- Fludie，Guerbet，France)4～20 ml和300～500 μm栓塞微球(Biosphere，USA)，超液化碘化油剂量根据肿瘤最大径≤4 cm者注入4 ml、4～8 cm 者按每增大1 cm增加1 ml、9～10 cm者注入10～15 ml、>10 cm者注入15～20 ml，微球栓塞以肝动脉3级分支血流缓慢时停止注入。

1.3 血清HIF- 1α和VEGF检测

(1) 仪器和试剂：ELX- 800酶标仪(美国宝特科技公司)；HIF- 1α和VEGF试剂盒(上海西塘生物科技有限公司)。(2) 实验方法：分别于TAE术前1 d、术后3 d 和1个月采集外周静脉血，分离血清置于-70 ℃冰箱中保存。最后按照试剂盒说明书行血清HIF- 1α和VEGF酶联免疫吸附(ELISA)定量测定。

1.4 TAE术后随访

TAE术后1个月所有患者都获得血清HIF- 1α、VEGF和上腹部增强CT复查资料。增强CT提示病灶周围或肝实质内存在强化染色改变，即提示肿瘤复发和转移。

1.5 统计学处理

采用SPSS 17.0分析软件对所得计量资料进行统计分析，每组计量资料首先经正态性检验：(1) 应用t检验比较各时间点血清HIF- 1α和VEGF值；(2) 应用Pearson分析血清HIF- 1α与VEGF的相关性；(3) 应用Spearman分析血清HIF- 1α、VEGF与HCC临床特征的相关性。所有统计参数以P<0.05为差异具有统计学意义。

2 结 果

TAE治疗后3 d，HCC患者血清HIF- 1α和VEGF表达值较TAE治疗前1天呈明显上升趋势(P<0.05)。TAE后1个月评估HCC患者近期疗效，CR 8例，PR 9例，SD 12例，PD 7例。8例CR患者血清HIF- 1α及VEGF值较28例PR+SD+PD患者明显降低(P<0.05)。 见表1。

血清HIF- 1α与VEGF具有显著的正相关性(r=0.69，P<0.05)。同时分析临床特征发现，血清HIF- 1α值与门静脉癌栓(r=0.50，P<0.05)及远端转移(r=0.46，P<0.05)有相关性，血清VEGF值也与门静脉癌栓(r=0.45，P<0.05)及远端转移(r=0.37，P<0.05)有相关性。

表1 HCC患者TAE前后血清HIF- 1α和VEGF表达情况比较 pg·ml-1

a HIF- 1α值与TAE前1 d比较，P<0.05； b VEGF值与TAE前1 d比较，P<0.05； c HIF- 1α值与CR者比较，P<0.05； d VEGF值与CR者比较，P<0.05

3 讨 论

栓塞治疗的目的即阻断供应实体肿瘤的滋养动脉，从而使肿瘤缺血缺氧导致坏死。而研究发现，不完全栓塞、肿瘤滋养血管复杂和多侧支循环等因素可造成肿瘤坏死不彻底，使肿瘤局部呈缺氧微环境状态。HIF- 1是细胞应对缺氧微环境状态的关键转录因子，由HIF- 1α和HIF- 1β两个亚基构成。在缺氧微环境状态下，功能性的HIF- 1α与血管生成因子(如VEGF)等缺氧反应元件结合并激活其功能参与血管生成。因此，HIF- 1α在维持肿瘤细胞的新陈代谢、肿瘤血管生成、肿瘤组织的侵袭性和转移增殖等方面具有重要作用[6- 7]。Rhee等[8]通过动物实验发现，TAE后残存肿瘤局部缺氧微环境导致HIF- 1α蛋白表达，同时诱导肿瘤血管生成和VEGF表达，是限制TAE疗效的重要因素。本研究通过观察HCC患者TAE术前后血清HIF- 1α值发现，治疗后3 d血清HIF- 1α明显升高，表明肿瘤组织滋养血管栓塞引起缺氧微环境的形成。尽管缺氧对肿瘤细胞和正常细胞具有抑制和凋亡作用，但由于肿瘤细胞所具有的生物学和遗传学特征往往使其在缺氧环境中能够存活，并刺激肿瘤血管快速生成，使其更具侵袭和增殖的特性。TAE术后CR患者1个月后血清HIF- 1α水平明显低于PR+SD+PD患者，表明完全栓塞和(或)缺乏侧支循环的彻底栓塞能够达到肿瘤组织的完全坏死，使缺氧微环境状态丧失，而失去诱导肿瘤血管生成的通道。而那些不完全栓塞和(或)滋养血管丰富的HCC患者，HIF- 1α能诱导肿瘤血管生成和侵袭的发生。因此，HIF- 1α作为TAE治疗前后的重要观察指标,能够有效地判断HCC的治疗效果和疾病进展程度。

同时，VEGF作为刺激血管内皮细胞生长和增殖的重要因子，具有促进肿瘤血管内皮细胞分裂、增殖及诱导血管形成等功能。研究表明恶性肿瘤患者血清中VEGF含量与肿瘤进展以及转移密切相关[9]，与本研究远端转移的HCC患者的血清HIF- 1α及VEGF表达水平明显增高相符。Sergio等[10]证实了TACE后血清VEGF显著增高并影响患者的生存和预后。而HIF- 1α则是早期激活VEGF转录表达和促进VEGF mRNA稳定性的关键因子。本研究发现，HIF- 1α和VEGF具有良好的正相关性，同时在TAE术后3 d两者均明显升高，均表明肿瘤局部组织缺氧诱导产生的HIF- 1α是重要的VEGF上游调控因素，是肿瘤血管生成和侵袭转移的重要指标。而存在门静脉癌栓和远端转移HCC患者1个月后血清HIF- 1α和VEGF水平与CR患者比较明显增高，均提示预后不佳。门静脉癌栓形成和肿瘤远端转移决定肿瘤的生长状态和生长速度，由于HIF- 1α和VEGF在缺氧微环境状态下过度表达，从而更加促进肿瘤细胞侵犯和转移。本研究还发现，肿瘤的体积可能也会造成局部HIF- 1α和VEGF过表达，即由于实体肿瘤在生长过程中，其中心或远离血管的组织更易形成局部乏氧微环境。尽管本研究发现肿瘤大于5 cm患者血清HIF- 1α和VEGF值高于肿瘤小于5 cm 患者，但是作为一项HCC的临床特征，其与血清HIF- 1α期VEGF不具有相关性，可能是由于我们定义的肿瘤直径和其它临床特征因素的干扰。

本研究也存在不足之处，如仅仅探讨了血清HIF- 1α和VEGF指标，而多种炎症细胞因子也参与TAE治疗后血管生成，其有待于以后进一步研究。总之，血清HIF- 1α与VEGF在TAE治疗后短期内明显升高，反映栓塞后缺氧微环境对残余肿瘤复发转移具有重要意义。同时，血清HIF- 1α及VEGF表达与疗效呈正相关，能有效评估HCC患者TAE的疗效。

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Expression of HIF- 1α and VEGF in hepatocellular carcinoma before and after transcatheter arterial embolization:a clinical study

DAI Feng1，ZHANG Xiu- ming2，CHEN Jun2，ZHU Xi- qi1，HU Liang3

(1.Department of Radiology，Nanjing Second Hospial Affiliated to Southeast University，Nanjing 210003，China；2.DepartmentofRadiology，JiangsuProvincialTumorHospital，Nanjing210009，China； 3.DepartmentofHepatobiliarySurgery，NanjingSecondHospitalAffiliatedtoSoutheastUniversity，Nanjing210003，China)

Objective： To investigate the expression levels of hypoxia inducible factor- 1 alpha(HIF- 1α) and vascular endothelial growth factor(VEGF) before and after transcatheter arterial embolization(TAE) in hepatocellular carcinoma(HCC)， and their correlations with therapeutic effects. Methods: Thirty- six consecutive patients fulfilling diagnostic criteria for HCC undergoing TAE from January 2015 to December 2015 were enrolled into this clinical study. The serum HIF- 1α and VEGF levels of all patients were analyzed using enzyme- linked immunosorbent assay(ELISA) 1 day before- TAE， and 3 days， 1 month after- TAE. All patients were divided into complete response(CR) and partial response(PR)， stable disease(SD)， progressive disease(PD)groups according to the therapeutic efficacy after one month. Results: The expression levels of serum HIF- 1α and VEGF in HCC patients were(136.56±69.36) and(287.83±125.74)ρg·ml-1before TAE respectively. Three days after TAE， both serum HIF- 1α(325.15±36.21) and VEGF levels(395.17±98.36)ρg·ml-1reached the peak values， and were higher than those before TAE(P<0.05). The levels of HIF- 1αand VEGF in CR group after one month were significantly lower than those in PR+SD+PD group(P<0.05). The level of serum HIF- 1α was positively correlated with serum VEGF level(r=0.69，P<0.05). Conclusion: The serum levels of HIF- 1α and VEGF were in high expression in short time after TAE in HCC. The expression of HIF- 1α and VEGF was positively correlated with clinical effects．

hepatocellular carcinoma； transcatheter arterial embolization； hypoxia inducible factor- 1 alpha； vascular endothelial growth factor

2016- 02- 13

2016- 03- 15

南京市卫生科技发展一般项目(YKK14156)；江苏省肿瘤医院面上项目(ZM201504)

戴峰(1976-)，男，江苏连云港人，主治医师，医学硕士。E- mail：13851560575@163.com

戴峰，张秀明，陈骏，等.肝细胞肝癌TAE前后血清HIF- 1α、VEGF表达与疗效的相关性研究[J].东南大学学报：医学版，2016，35(4)：537- 540．

R735.7

A

1671- 6264(2016)04- 0537- 04

10.3969/j.issn.1671- 6264.2016.04.015